网格技术在电力调度信息化中的应用价值研究

国网亳州供电公司 赵 辉 戴明明

国网蒙城县供电公司 戴 鹏 刘宏伟

网格技术在电力调度信息化中的应用价值研究

国网亳州供电公司 赵 辉 戴明明

国网蒙城县供电公司 戴 鹏 刘宏伟

随着科学技术的进步和我国电力事业的发展，电网收集和处理、共享数据的能力需要进一步加强，网格技术具有强大的资源共享、协同工作的能力。鉴于网格技术对电力调度信息化中信息纵向与横向传导的巨大作用，笔者着重介绍网格技术在电力调度信息化中的应用价值。

网格技术；电力调度信息化；应用价值

近年来，互联网信息技术蓬勃发展，电力调度系统采集积累了大量电网系统在运行、生产、市场运营、设备采购及检修等方面的信息数据，这些数据能够直观反映出经营状况，是电力公司宝贵的信息资源。但是电网信息化技术方面仍然存在很多问题，如各个系统间相对独立，缺乏交互性，不利于电力调度信息化中心信息的综合与传递。网格技术的应用突破了传统信息孤岛问题的瓶颈，解决了信息共享与协作的难题，整合电力调度的各个系统资源和数据，促进了电网调度信息化的发展。

1.电力调度信息化存在的问题

随着互联网的普及，国内电力调度机构和各级电网公司建立了相对完善的信息系统和应用系统，为调度运行的顺利进行提供了有力的帮助，但是随着电力业务的不断增加，这些应用系统和信息系统已经满足不了电力调度的需求，一些问题逐渐凸显出来。

信息孤岛。在电力调度综合系统中，运行、生产、市场运营、设备采购及检修等各个系统的信息数据不能完全整合，导致资源不能完全共享，造成冗余现象。

信息不能及时传递。从电力调度信息化整个系统的纵向来分析，调度系统、调度端、发电厂、变电站等几个部门不能实现顺利沟通，信息传递收到限制。

信息不能及时共享。从电力调度信息化整个系统的横向来分析，调度系统、生产、规划、气象等部门之间的信息不能很好互联，共享度差。

2.电力调度系统现阶段信息共享的方式

信息共享需要的基本条件为：从信息传递横向来看，电力调度信息化中心内部需要将各系统间数据和信息进行共享。从信息传递纵向来看，各个调度信息化中心之间也需要将各级电网的运行数据和基本模型进行共享。目前电力调度信息化中心大部分通过公共信息平台来进行调度和大数据的整合，这种平台功能较为落后，营销、策划、气象等部门的信息数据不能完全共享。

3.网格技术概述

1998年有人提出：计算网格是一个提供可靠的、一致的、无所不在的、便宜的硬件和软件基础结构，用来进行高端计算。近年来相关人员将网格再次定义为：协作资源共享，在动态的多机构的虚拟结构中解决问题。由此可见，网格理念可以在庞大的数据系统中共享资源、协同工作。

网格计算技术支持虚拟组织，提供高层次的服务，主要基于网络应用层，对数据中心网络的五层沙漏结构重新进行了定义，由链接层、网络层、传输层、应用层转变构造层、连接层、资源层、汇聚层、应用层，以“协议”为中心，强调服务与API和SDK的重要性。网格计算技术主要应用于一些高精尖技术应用的数据中心里，更多面向的是科研应用，聚合数据中心分散的资源，支持大型集中式应用，即一个大的应用分到多处执行。

电力网需要有大量的变电站等设施对电网进行调控，相应的网格中也需要大量的管理站点来维护网格的正常运行。网格的结构及资源的调控将更复杂，需要解决的问题也更多。因为网格所关心的问题不再是文件交换，而是直接访问计算机、软件、数据和其他资源。这就要求网格具备解决资源与任务的分配和调度、安全传输与通信实时性保障、人与系统以及人与人之间的交互等能力。网格提供的资源是随时间动态变化的，原来拥有的资源或者功能，在下一时刻可能就会出现故障或者拒绝被使用，而原来没有的资源，可能随着时间的进展会不断加入进来。

4.网格技术在电力调度信息化中的应用价值探讨

4.1 网格技术在电力调度信息化中的应用优势

消除资源孤岛，实现应用程序的互连互通。网格不需要电力调度数据中心部署高性能的服务器，而且对电力调度数据中心的服务器性能没有过高要求，只要整体计算能力够用即可。

网格计算标准化。和数据中心领域制定的各种详细标准一样，网格计算也有相应的国际开放技术标准，全球网格论坛（OGF）就是专门定义网格计算规范的，这就让网格计算有了标准化的外衣，可以指导网格计算技术不断发展与完善。

动态智能服务。网格计算可以提供动态的服务，随着变化智能调节，适应变化，这对于电力调度数据中心有重要意义，因为电力调度数据中心里的应用很多，经常要做各种变更，还要频繁扩容，更换故障设备等，但这些都不会影响到网格计算的效果。

可扩展性。网格计算具有高度的可扩展性，支持对分散计算的“节点”进行任意的增加或缩减。

由此可见，网格计算有两个突出的优势：一个是数据处理能力超强，二是能充分利用网络的闲置处理能力，这正是电网数据中心所需要的。

4.2 网格技术在电力调度信息化的应用现状

数据中心需要数据处理能力更强大的服务器，而超级计算机的价格显然阻止了它进入所有的数据中心领域，并且单台的超级计算机处理能力也有瓶颈，于是人们开始寻找一种造价低廉而数据处理能力超强的计算模式，最终网格技术被研发出来。目前网格技术已经在生物信息学、图像处理、远程教育、流体力学、海量信息处理等网格得到应用，在计算密集型数据、计算超级分布式、远程沉浸等方面的技术已经逐渐完善。

在电网调度整体系统中，信息海量冗杂，网格凭借高效处理数据实现资源共享、协作工作的优势，解决信息孤岛、资源孤岛、底层异构问题，实现各个系统资源整合、信息互通。利用网格技术来处理资源实现共享具有的最大优势就是不需把所有系统的数据全部集中，而是按照数据原有的位置和格式根据数据自然特性直接进行整合与共享，这极大地减少了先把数据集中再进行处理的工作量。

但是，网格计算技术并没有比其推出晚的云计算应用广泛。

一定程度上忽略了利益的获取。网格计算是将分散的计算资源整合起来来完成一件综合系统的事情，具体分散的资源可以来自不同的城市、不同的数据中心、不同的部门。这样必将使得这个技术更多地是从事一些公益的科研事业或者国家战略项目，在一定程度上忽略了数据中心之间的利益获取，这就让网格技术一直没有得到普及应用。

分布资源质量参差不齐。网格技术要将各个系统的资源很好地聚合起来同时工作，需要设计完善的软件控制程序，确保各个分散的“节点”有条不紊地工作，设计这样的软件系统工程量也是浩大的。现在已经出现了Globus、Legion、Net sol、Condo、Ninf等实际应用的网格计算系统，但是这些系统都有一个重要的特点，就是资金投入巨大，部署网格计算系统需要较大的成本和投入。但是随着数据中心的普及，网格技术也有了用武之地，电力企业需要再全国各地都建立数据中心才能协同工作，这极大地促进了网格技术的发展和应用。

5.结语

虽然目前网格技术仍然处于初级起步阶段，但是从其现有作用和成果来看，其在电力调度信息化系统中的使用已经发挥了一定的价值。随着科技的进步和对网格技术的进一步研究，其最终会和互联网一样逐渐完善，为电力系统的安全运行、数据共享、系统仿真等提供更大的帮助。网格技术在整个国家电力系统中也将发挥越来越重要的作用，推进电力系统信息化和自动化的不断前行。

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